ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.09.2020
Просмотров: 7959
Скачиваний: 76
55
Таблица 2.1.
Описание профиля водоема (по: Полевые методы…, 2004)
Виды растений
Фенофаза
Распределение растений по трансекте
1м
2м
3м
4м
5м
и т.д.
Бланк описания растительности водоемов (карта-схема прилагается)
(Институт озёроведения РАН)
Название сообщества_______________________________________________________________________
№ описания______дата_____________автор______________________________________________________
Название и географическое положение водоема__________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
Экологические особенности местообитания:
Характер берега, уклон дна____________________________________________________________________
Глубина (верхняя и нижняя граница)___________________________________________________________
Прозрачность воды___________________________________________________________________________
Цвет воды___________________________________________________________________________________
Скорость течения_____________________________________________________________________________
Степень защищенности от ветра и волнения_____________________________________________________
Донные отложения:
Цвет_______________________________Консистенция_____________________________________________
№ пробы____________________________№ образца грунта________________________________________
РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
Размер описываемой площади_________________________________________________________________
Общий характер и облик (однородность состава, характер распределения, общая сомкнутость и т.д.)
_________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
Подъярусы
Высота растений
(от – до, см)
Проективное покрытие
вида в сообществе, %
Доминанты
Надводные
1
2
3
Плавающий (0)
Погруженные
-1
-2
-3
Видовой состав
Название
растения,
№ п/п
Подъярус
Высота
Обилие
Проективное
покрытие
Фенофаза
Состояние
(жизненность)
1
2
3
4
5
6
7
….
Влияние человека и животных
_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
Воздействие загрязнений
______________________________________________________________________
Примечание__________________________________________________________________________________
56
Количественный подход к изучению растительности оказывается гораздо
более трудоемким, чем обычное описание сообщества. При изучении зараста-
ния водоема часто бросается в глаза большая неравномерность распределения
видов по площади фитоценоза. Образование пятен, зарослей, куртин, скопле-
ний вида может быть связано с вегетативным размножением, что обычно и
имеет место у высших водных растений, или с неоднородностью среды.
Необходимость сравнения растительных группировок для отнесения со-
общества к той или иной ассоциации привела к попыткам количественного вы-
ражения степени сходства сообщества. Жаккар (Jaccard, 1901) впервые предло-
жил коэффициент общности (К):
,
c
b
a
100%
c
K
где a – число видов в первом описании,
b – число видов во втором описании,
с – число общих видов.
Этот коэффициент является одним из основных показателей отнесения опи-
сываемого сообщества к той или иной ассоциации.
2.6. Изучение запасов биомассы макрофитов, процессов зарастания водных
объектов и продукции водных растительных сообществ
Изучение запасов биомассы макрофитов и процессов зарастания водных
объектов
. После или во время составления картосхемы на водоеме закладыва-
ют пробные площадки для изучения фитомассы и продуктивности сообществ.
Размер площадок и особенности изучения сырой массы растений указаны в п.
2.5 «
Изучение фитоценотического состава водного объекта
».
Материалы картирования и данные, полученные с укосных площадок,
используются для определения запасов водных растений на водоеме или участ-
ке водотока. Для подсчета фитомассы водных растений все цифровые данные,
полученные при обработке картосхемы, заносят в таблицу со следующими гра-
фами (табл. 2.2) (Папченков, 2003, 2006):
Таблица 2.2.
Обработка данных с картосхемы
Виды растений
S, м
2
m, кг/ м
2
M=m × S, кг или т
где S – площадь, занимаемая фитоценозами, в сложении которых прини-
мает участие данный вид, м
2
; m – фитомасса вида на 1 м
2
, усредненная по дан-
ным с укосных площадок, кг/ м
2
; M = m×S – фитомасса данного вида на водое-
ме или участке водотока, кг или т.
57
В конце 4-го столбца приводят сумму фитомассы для всех видов макро-
фитов на исследуемом объекте (М
общ
). При наличии на картосхеме зарастания
контуров фитоценозов, в которых какой-либо вид имеет различающиеся вели-
чины проективного покрытия, его необходимо занести в таблицу дважды или
более и при подсчете фитомассы пользоваться усредненными данными по био-
массе вида (Папченков, 2001).
Подсчет площадей фитоценозов на
водоеме
осуществляют по составлен-
ной картосхеме зарастания: 1 мм
2
картосхемы равен 1 м
2
площади изучаемого
водного объекта.
Подсчет площадей фитоценозов на
реках
производят исходя из картосхе-
мы зарастания километрового участка реки с помощью палетки или миллимет-
ровой бумаги. Для перевода полученной величины площади контура сообще-
ства на схеме в соответствующие натуральные величины пользуются форму-
лой:
S = (1000/Дсх×Шр/Шсх) / 25×n×1 см
2
или в более общем виде:
S = (Мд×Мш) / 25×n×1 см
2
,
где S – реальная площадь измеряемого контура, м
2
; 1000 – реальная длина
участка реки, м; Дсх – длина участка реки на схеме, см; Шр – реальная ширина
реки, м; Шсх – ширина русла на схеме, см; 25 – число малых клеток палетки в 1
см
2
; n – число малых клеток палетки, закрывающих площадь измеряемого кон-
тура; 1 см
2
– площадь большой клетки палетки; Мд и Мш – соответственно
масштабы по длине и ширине участка реки на схеме (Папченков, 2001, 2003).
По окончании обработки данных с картосхемы рассчитывают показатель
фитомассы (П
ф
). Для этого сумму фитомассы макрофитов на объекте (М
общ
)
надо разделить на площадь (S):
П
ф
= М
общ
/S, кг/м
2
.
По этому показателю определяют интенсивность зарастания водных объ-
ектов (табл. 2.3). Применяя данный показатель, можно сравнивать интенсив-
ность зарастания водных объектов различного типа или водных объектов одно-
го типа, или, например, интенсивность зарастания водных объектов естествен-
ного и антропогенного происхождения.
По показателю фитомассы определяется интенсивность зарастания как
рек в целом, так и их отдельных участков, производится разбивка рек на участ-
ки с разной интенсивностью зарастания. Для общей характеристики речной се-
ти региона по приведенным градациям составляются карты интенсивности за-
58
растания рек, на которых выделяются районы с различной выраженностью это-
го показателя (Папченков, 2003).
Таблица 2.3.
Шкала интенсивности зарастания водотоков и водоемов (П
ф
) (по: Папченков, 2003, 2006)
Баллы интенсивности
зарастания
Интенсивность
зарастания водоемов и водотоков
П
ф
, кг/м
2
0
1
2
3
4
5
6
7
Не зарастающие
Почти не зарастающие
Очень слабо зарастающие
Слабо зарастающие
Умеренно зарастающие
Значительно зарастающие
Сильно зарастающие
Очень сильно зарастающие
0
менее 0,10
0,11–1,00
1,01–2,00
2,01–3,00
3,01–4,00
4,01–5,00
более 5,00
Для водоемов в дополнение к показателям интенсивности зарастания рас-
считывают показатель степени зарастания (П
с
), представляющий собой отно-
шение площади зарослей на водоеме к площади его акватории, выраженное в
процентах (П
с
= М
общ
/S×100, %). Для рек подобный показатель мало информа-
тивен, поэтому обычно не рассчитывается.
По степени зарастания все водоемы (а при необходимости и водотоки)
могут быть разбиты на 8 классов: 1) не заросшие или почти не заросшие – пло-
щадь зарослей менее 1% от площади акватории; 2) очень слабо заросшие – 1–
5%; 3) слабо заросшие – 6–10%; 4) умеренно заросшие – 11–25%; 5) значитель-
но заросшие – 26–40%; 6) сильно заросшие – 66–95%; 7) очень сильно заросшие
– 66–95%; 8) сплошь заросшие – 96–100% (Папченков, 2003, 2006).
Изучение продукции водных растительных сообществ.
Кроме изучения
процессов накопления фитомассы в водоемах и водотоках имеет значение про-
цесс образования фитомассы растений во времени в течение полевого сезона,
или
продуцирование
. Итогом этого процесса является
продукция
макрофитов. За
годовую продукцию принимают относительный прирост фитомассы в течение
полевого сезона.
При проведении исследований продуктивности сообществ измеряют и
учитывают следующие показатели:
–
фитомасса
– общее количество живого вещества в растениях, накоп-
ленное на определенной площади к данному моменту;
–
первичная продукция
– количество органического вещества, вносимого
автотрофами в биогеоценоз на определенной площади за определенный отрезок
времени;
–
общая
, или
валовая
,
первичная продукция
– количество органического
вещества, создаваемого автотрофами в процессе общего фотосинтеза на опре-
деленной площади за определенный отрезок времени;
–
чистая первичная продукция
– количество органического вещества, создавае-
мого автотрофами в процессе видимого фотосинтеза за определенный отрезок време-
ни; оно не включает в себя некоторые количества вещества, потраченного за это время
продуцентами на рост и дыхание;
59
–
абсолютно чистая первичная продукция
– количество органического веще-
ства, созданного автотрофами на определенной площади за определенное время, за
вычетом как потерь, связанных с жизнедеятельностью продуцентов, так и с частич-
ным опадом и с потреблением растений гетеротрофами.
При этом в полевых условиях можно измерить сырую надземную фитомассу
либо воздушно-сухую фитомассу, высушив на открытом воздухе взятые на водном
объекте пробы с укосных площадок. Более точные расчеты ведут исходя из значений
фитомассы, полученных в лабораторных условиях при досушивании проб в сушиль-
ном шкафу до постоянной массы.
Для расчета продукции вида можно использовать следующие формулы (Распо-
пов, 2006):
– для гелофитов и водных растений – Р=1,2×В
мах
, где В
мах
– максимальная
надземная фитомасса (которая обычно бывает приурочена к моменту цветения расте-
ний);
– для водных растений с плавающими на воде листьями – Р=1,2×В+wn, где В –
надземная фитомасса, w – средняя масса плавающего неповрежденного листа, n –
число мутовок, лишенных листьев.
Необходимо иметь в виду, что коэффициент 1,2, на который умножается значе-
ние максимальной наземной фитомассы растения, в зависимости от региона может не-
сколько изменяться.
При проведении балансовых исследований на водоемах и для расчета потоков
энергии, проходящих через различные экосистемы, необходимое вычисление годовой
продукции высших водных растений идет в следующей последовательности:
– установление величины средней фитомассы, г/м
2
,
– определение площади зарослей, м
2
, га,
– подсчет общей фитомассы, кг, ц, т,
– подсчет чистой годовой продукции, кг, ц, т,
– подсчет фитопродукции в органическом веществе, кг, ц, т,
– подсчет фитопродукции в энергетических единицах, кДж, ккал,
– вычисление чистой первичной продукции на единицу площади водоема, вы-
раженную в весовых (г/м
2
) и энергетических единицах (кДж/м
2
).
Для энергетических расчетов удобно пользоваться коэффициентом, предложен-
ным Х. Литом (табл. 2.4), который приравнивает 1 г углерода к 10 ккал. Ниже приво-
дим таблицу перевода органического вещества в энергетические единицы.
Таблица 2.4.
Переводная таблица органического вещества в энергетические единицы
(по: Распопов, 2006)
Воздушно-сухое вещество, г
Углерод, г
Тепловая энергия, ккал / кДж
1,0
0,4
4,0 / 16,8
2,5
1,0
10,0 / 41,9